
【機】 high sintering
高溫燒結(High-Temperature Sintering)指在遠高于材料熔點的溫度下(通常為材料熔點的0.5-0.9倍),對粉末或壓坯進行加熱處理,使其顆粒間通過擴散、流動等機制形成冶金結合,最終獲得緻密、高強度固體材料的過程。該工藝廣泛應用于陶瓷、金屬粉末冶金及先進材料制備領域。
工藝本質
高溫燒結通過熱激活驅動原子擴散,消除顆粒間孔隙,實現材料緻密化與機械性能提升。其微觀機制包括表面擴散、晶界擴散和體積擴散,最終形成連續的晶界網絡。
溫度阈值
典型燒結溫度範圍:
溫度選擇需高于材料再結晶溫度但低于熔點。
關鍵參數控制
中文術語 | 英文表達 | 應用場景示例 |
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高溫燒結 | High-Temperature Sintering | 碳化鎢硬質合金制備 |
燒結緻密化 | Sintering Densification | 氧化锆結構陶瓷成型 |
晶界擴散 | Grain Boundary Diffusion | 納米粉末燒結動力學研究 |
燒結頸形成 | Neck Formation | 金屬粉末微觀結構演化觀察 |
燒結緻密化速率遵循Arrhenius方程:
$$ frac{drho}{dt} = A expleft(-frac{Q}{RT}right) $$
其中 $rho$ 為相對密度,$Q$ 為擴散激活能,$R$ 為氣體常數,$T$ 為絕對溫度。
權威參考來源:
高溫燒結是一種通過加熱粉末或顆粒材料至接近但低于其熔點的溫度,使其顆粒間發生結合并形成緻密結構的工藝。以下是綜合多個來源的詳細解釋:
高溫燒結的核心在于固态物質遷移。在高溫作用下,粉末顆粒表面原子獲得足夠能量進行擴散,通過晶界遷移、氣孔排除等機制,最終形成緻密的多晶材料。該過程不依賴完全熔化,而是利用表面能降低作為驅動力。
燒結溫度通常為材料熔點的60%-80%。若溫度過高,材料會軟化變形甚至膨脹(過燒現象),導緻性能下降。因此需嚴格控制燒結溫度範圍。
生活實例(如雪球壓實)與工業場景(鋼鐵燒結工序)均體現了燒結的普遍性。如需更完整的工藝流程或具體參數,可參考材料科學教材或行業标準文件。
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